31-08-2019, 03:16 PM
خزش یک تغییر شکل دائمی است که به دلیل قرار گرفتن طولانی مدت اتصال دهنده‌ها در معرض تنش‌هایی در محدوده زیر مقاومت مشخصه مصالح رخ می‌دهد. در کاربری‌هایی که در معرض درجه حرارت بالا قرار دارند این موضوع جدی‌تر است. انواع اتصال دهنده‌ها با قرارگیری در محیط‌هایی با تنش بالا دچار خزش می‌شوند.
خستگی زمانی است که ساختار مواد تشکیل دهنده سازه از حالت تغییر شکل الاستیک به تغییر شکل پلاستیک در طی یک دوره زمانی طولانی تغییر یابد. بر خلاف نشست یا خزش، طول درگیر تغییر نمی‌کند، که باعث می‌شود تشخیص آن سخت‌تر شود. یک روش برای اندازه گیری میزان کاهش نیروی پیش تنیدگی این است که طول پیچ را پس از یک دوره بهره برداری، اندازه گیری کرده و آن را با طول انواع پیچ و مهره بلافاصله پس از سفت کردن آن مقایسه کنید.
نکته اصلی برای جلوگیری از وقوع خستگی، طراحی مناسب است که به دلیل افزایش تقاضا در بسیاری از اتصالات پیچی و افزایش استفاده از مصالح سبک وزن، در سال‌های اخیر از اهمیت بالایی برخوردار شده است. این مهم است که نه تنها به ظرفیت کششی پیچ‌ها توجه کنید بلکه پارامترهای مهم دیگر از قبیل الاستیسیته و سختی را نیز در نظر بگیرید.
طراحی صحیح مفاصل، نکته کلیدی برای دستیابی به یک اتصال اصطکاکی با مقاومت بالا با میزان نیروی پیش تنیدگی بالا و در نتیجه مقاومت بالا در برابر لغزش در تمام طول عمر آن است. تاکنون تمرکز مهندسان طراح روی خرابی بر اثر شکست پیچ بوده است. مکانیسم‌های خرابی دیگر با افزایش کارایی و کاهش وزن مفاصل اهمیت بیشتری پیدا کرده‌اند. مکانیسم‌های خستگی ناشی از پیش تنیدگی و شل شدگی ناگهانی در طرح‌های سبک بسیار متداول است.
انواع گزینه‌های طراحی اتصال دهنده‌ها
بسته به نوع پیچ و کاربرد آن و همچنین کاهش نیروی پیش تنیدگی، به طور کلی گزینه‌های مختلفی برای طراحی اتصال دهنده‌های پیچی بهینه وجود دارند.
در مواردی که بار حرارتی وجود دارد، می‌توان با انتخاب مصالح با ضریب انبساط حرارتی برابر، اتصال دهنده‌ها را بهینه سازی کرد. برای به حداقل رساندن نشست و حفظ نیروی پیش تنیدگی در حین بهره برداری، می‌توانید میزان زبری و اصطکاک بین سطوح تماس را کاهش دهید. اقداماتی مانند ایجاد سوراخ‌های ریز یا سطوح دندانه‌دار می‌تواند به حداقل رساندن جابجایی نسبی کمک کند.
به طور کلی، یک اتصال پیچ و مهره‌ای خوب، از پیچ و مهره‌های الاستیک و قطعات گیره‌ای بسیار سفت ساخته شده است و روش‌های مختلفی برای دستیابی به این هدف وجود دارد. یکی از روش‌های بهبود پیچ به صورت الاستیک افزایش طول گیره است. اما اگر یک فلنج دارید که طول گیره نمی‌تواند خیلی طولانی باشد، می‌توانید از طراحی با استفاده از پیچ‌های بیشتر اما با طول کمتر استفاده کنید. بنابراین به جای استفاده از پنج پیچ، می‌توانید از ده پیچ کوچک‌تر استفاده کنید که باعث ایجاد یک اتصال الاستیک‌تر می‌شود.
به طور کلی، دستیابی به اتصالات پیچی بهینه شامل در نظر گرفتن متغیرها و گزینه‌های طراحی مختلف است.
پیش بارگذاری چیست؟
این اصطلاح معانی زیادی در علم مهندسی دارد. یکی از آنها به معنای تنشی در بار است که هنگام محکم کردن پیچ در ابتدا به آن اعمال می‌شود. با محکم کردن پیچ، اجزای بین پیچ و مهره فشرده می‌شوند، بنابراین بار به اصطلاح درگیر آن را تا پایان روند افزایش می‌دهند.
تست یونکر
تحقیقات در مورد دلایل شل شدگی پیچ‌ها تقریباً 60 سال است که ادامه دارد، با این حال، همچنان محقق پیشگام در این عرصه مهندس آلمانی گرهارد یونکر در دهه 1960 بود که اساس روش‌ها و تئوری‌های جدید برای پیشگیری از شل شدگی پیچ‌ها را بنا نهاده است. روش آزمایش او، برای تعیین این که در چه مرحله‌ای یک پیچ هنگام قرار گرفتن در معرض لرزش و یا چرخش، شروع به شل شدن می‌کند، همچنان تحت عنوان تست یونکر شناخته می‌شود و به عنوان یک استاندارد بین المللی مانند DIN 65151 و ISO 16130 پذیرفته شده است. تست یونکر به عنوان شدیدترین تست لرزش برای اتصالات پیچی شناخته می‌شود.